Ing. Industrial Ernesto D. Krauch, M.Sc.
Masterprüfung: 08/2007
In Kooperation mit: BASF Coatings AG, MünsterDie Veränderung des globalen Klimas und die Erhöhung der Ozonkonzentrationen gehören zu den meistdiskutierten Themen im politischen und wissenschaftlichen Diskurs. Mit der fortschreitenden Industrialisierung erhöhen sich die Konzentrationen von Luftschadstoffen in der Atmosphäre; dies betrifft u.a. treibhauswirksame bzw. toxische Gase wie das bodennahe Ozon. Ein wesentlicher Faktor bei der Entstehung von erhöhten bodennahen Ozon-Konzentrationen sind flüchtige organische Verbindungen (VOC, engl. Volatile Organic Compounds).
Ein Großteil der VOC-Emissionen wird bei der Lackverarbeitung erzeugt. Für die Lackproduzenten und -verarbeiter bedeutet dies, dass sie in besonderem Maße mit schärferen gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich dieser Emissionen rechnen müssen. Daher steht die Lack- und Farbenindustrie besonders im Fokus der vorliegenden Arbeit.
Die Masterarbeit resultiert aus einem Praktikum bei der Firma BASF Coatings in Münster. Die Firma BASF Coatings agiert als Global Player der Lackindustrie im Rahmen unterschiedlichster Anforderungen in einem inter¬nationalen Markt und sieht sich somit ständig der Herausfor¬derung gegenüber, ihre Produkte bzw. Prozesse zu analysieren, um geeignete standort-orientierte Strategien für Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit weiter zu entwickeln.
Ziel der Arbeit war es, die gesetzlichen Anforderungen an VOC-Emissionen auf globaler Ebene unter Berücksichtigung der heutigen technischen Möglichkeiten zur Anforde¬rungseinhaltung umfassend und vergleichend darzustellen.
Der Prozess der Einführung von VOC-Regelungen in den verschiedenen Ländern bzw. Regionen wird von vielen Faktoren beeinflusst. Dazu zählen vor allem die ökonomische Lage, das Know-how, die sozialen Notwendigkeiten und Prioritäten, die Kultur und Politik sowie die unterschiedlichen Rechtsysteme.
Die umfassendsten VOC-Regelungen finden sich in den EU-Ländern. 1999 wurde die erste Richtlinie zur Begrenzung von VOC-Konzentrationen und diffuse VOC-Emissionen veröffentlicht. Die USA haben schon ab 1993 die ersten VOC-Regelungen eingeführt. Diese Regelungen erstrecken sich jedoch nur auf die Zusammensetzung von Lacken und umfassen nicht Konzentrationen von Lösemitteln in der Abluft. In Asien haben bislang lediglich China und Japan VOC-Regelungen eingeführt. Ein Vergleich der Anforderungen an VOC-Konzentrationen am Beispiel der Fahrzeugserienlackierung wird in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.
Ein Großteil der VOC-Emissionen wird bei der Lackverarbeitung erzeugt. Für die Lackproduzenten und -verarbeiter bedeutet dies, dass sie in besonderem Maße mit schärferen gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich dieser Emissionen rechnen müssen. Daher steht die Lack- und Farbenindustrie besonders im Fokus der vorliegenden Arbeit.
Die Masterarbeit resultiert aus einem Praktikum bei der Firma BASF Coatings in Münster. Die Firma BASF Coatings agiert als Global Player der Lackindustrie im Rahmen unterschiedlichster Anforderungen in einem inter¬nationalen Markt und sieht sich somit ständig der Herausfor¬derung gegenüber, ihre Produkte bzw. Prozesse zu analysieren, um geeignete standort-orientierte Strategien für Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit weiter zu entwickeln.
Ziel der Arbeit war es, die gesetzlichen Anforderungen an VOC-Emissionen auf globaler Ebene unter Berücksichtigung der heutigen technischen Möglichkeiten zur Anforde¬rungseinhaltung umfassend und vergleichend darzustellen.
Der Prozess der Einführung von VOC-Regelungen in den verschiedenen Ländern bzw. Regionen wird von vielen Faktoren beeinflusst. Dazu zählen vor allem die ökonomische Lage, das Know-how, die sozialen Notwendigkeiten und Prioritäten, die Kultur und Politik sowie die unterschiedlichen Rechtsysteme.
Die umfassendsten VOC-Regelungen finden sich in den EU-Ländern. 1999 wurde die erste Richtlinie zur Begrenzung von VOC-Konzentrationen und diffuse VOC-Emissionen veröffentlicht. Die USA haben schon ab 1993 die ersten VOC-Regelungen eingeführt. Diese Regelungen erstrecken sich jedoch nur auf die Zusammensetzung von Lacken und umfassen nicht Konzentrationen von Lösemitteln in der Abluft. In Asien haben bislang lediglich China und Japan VOC-Regelungen eingeführt. Ein Vergleich der Anforderungen an VOC-Konzentrationen am Beispiel der Fahrzeugserienlackierung wird in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.
Vergleich der Anforderungen an VOC-Konzentrationen
Parallel zur Entwicklung der Gesetzgebung werden fortwährend -und im Wechselspiel damit- neue Techniken zur Senkung der VOC-Emissionen geschaffen, welche nachhaltigere Produktionsprozesse sowie umweltfreundlichere Produkte unter gleichzeitiger Berücksichtigung ihrer Wirtschaftlichkeit ermöglichen.
Entscheidungsfaktoren bei der Bestimmung geeigneter Maßnahmen sind die Abluftmenge, die VOC-Konzentration in der Abluft, die besonderen Behandlungseinsatzgrenzen und -nebeneffekte (wie Sekundäremissionen, Abwasseranfall und Abfallerzeugung) sowie die Investitions- und Betriebskosten.
Diese Arbeit stellt umfassende Informationen über die weltweiten Anforderungen an VOC-Emissionen und den Stand der Technik zur Emissionsbegrenzung zur Verfügung. Somit dient dieses Material der Firma BASF Coatings als Entscheidungsinstrument bei der Produktentwicklung sowie als Leitlinie für die Kundenbetreuung.
Entscheidungsfaktoren bei der Bestimmung geeigneter Maßnahmen sind die Abluftmenge, die VOC-Konzentration in der Abluft, die besonderen Behandlungseinsatzgrenzen und -nebeneffekte (wie Sekundäremissionen, Abwasseranfall und Abfallerzeugung) sowie die Investitions- und Betriebskosten.
Diese Arbeit stellt umfassende Informationen über die weltweiten Anforderungen an VOC-Emissionen und den Stand der Technik zur Emissionsbegrenzung zur Verfügung. Somit dient dieses Material der Firma BASF Coatings als Entscheidungsinstrument bei der Produktentwicklung sowie als Leitlinie für die Kundenbetreuung.